48. Применение полупроводников типа a2b6

Эти соединения существенно расширяют возможности полупроводникоаой электроники благодаря прежде всего ценным фото- и пьезоэлек­трическим свойствам.

Наиболее массовое применение соединения типа А"ВVi нашли в качестве люминесцентных покрытий экранов. Электролюминофоры применяют для изготовления специальных источников света типа электролюминесцентных конденсаторов, катодолюминофоры - для изготовления кинескопов электронно-лучевых трубок, экранов электронно-оптических преобразователей. Здесь по масштабу применения выделяется ZnS. Спектр излучения люминофоров определяется типом вводимых активаторов люминесценции. Наиболее широкое распространение получили электролюминофоры, активированные Cu, которые излучают в зеленой и голубой областях спектра. Эффективные люминофоры с излучением в желтой области спектра получают при активации ZnS марганцем.

На базе соединений А"ВVi изготоавливают фоторезисторы.

С наилучшим сочетанием свойств по отношению к видимому свету обладают поликристаллические пленки CdS, CdSe (почти идеальное совпадение спектральной чувствительности со спектром сол­нечного излучения). Фоторезисторы на основе CdS и CdSe широко при­меняются в качестве приемников света в резисторных оптопарах.

Узкозонные полупроводники типа А"ВУ1 представляют интерес для создания приемников ИК- излучения. Наибольшее применение имеют твердые растворы CdxHg1-xTe, спектр их фоточувствительности перекры­вает область 8-14 мкм. По обнаружительной способности они не имеют себе равных, стабильно работают при температуре жидкого азота. Ис­пользуются для обнаружения стартов ракет, наведения средств доставки оружия к цели, наблюдения и фотографирования объектов ночью и в условиях облачности.

В пленках HgSe и HgTe наблюдается высокая подвижность элек­тронов, они обладают высокой чувствительностью к магнитному полю и применяются для изготовления датчиков Холла - приборов для измерения напряжен­ности постоянных и переменных магнитных полей.

На основе соединений, обладающих обоими типами проводимости (CdTe, HgTe), изготавливают инжекционные лазеры ИК- диапазона.

Однако несмотря на все перечисленные применения, отсутствие инверсии типа электропроводимости у многих соединений А"ВУ1 суще­ственно ограничивает возможности их практического использования.

49. Свойства п/п типа A2B6

К соединениям типа А"ВУ| относятся халькогениды цинка, кадмия, ртути, т.е. сульфиды, селениды, теллуриды. Химическая связь в них яв­ляется смешанной ковалентно-ионной, но по сравнению с полупроводни­ками типа A3B5 в халькогенидах сильнее выражена ионная составляю­щая связи, что объясняется сильным различием электроотрицательностей составляющих их элементов.

Соединения типа A2B6 являются алмазоподобными, как и соедине­ния A3B5, и имеют кристаллическую структуру сфалерита кубического ти­па или вюрцита гексагонального типа.

В гомологических рядах вниз по подгруппам Периодической си­стемы (например, ZnS-ZnSe-ZnTe или ZnSe-CdSe-HgSe) с ростом средней атомной массы уменьшаются ширина запрещенной зоны и тем­пература плавления соединения и возрастает подвижность носителей за­ряда.

Характерной особенностью соединений типа A2B6 является то, что все они разлагаются при повышенных температурах, при этом диссоциа­ция проходит практически полностью.

Поведение примесей в соединениях A2B6 подчиняется тем же зако­номерностям, что и в соединениях A3B5. В качестве акцепторов выступа ступают элементы I группы (Cu, Ar, Au), замещающие катион а", или элементы V группы (N, P, As, Sb) замещающие анион Вvi; в качестве доноров выступают элементы III группы (Al, Ga, In), замещающие катион A2, или элементы VII группы (F,Cl,B,I), замещающие анион B6.

Однако многие полупроводниковые соединения A2B6 проявляют электропроводность лишь одного типа независимо от условий получения и легирования кристаллов. Сульфиды и селениды Zn, Cd, Hg всегда являются полупроводниками n-типа. Теллуриды Zn, наоборот, имеет лишь дырочную электропроводность. Только теллуриды Cd и Hg могут иметь Электропроводность как n-, так и р-типа в зависимости от условий выращиания и типа легирующих примесей.

Электропроводность соединений типа АiiВv1 может быть значительно (на порядки) изменена путем термической обработки в парах собственных компонентов. Образующиеся при термической обработке нестехиометрические дефекты ведут себя как электрически активные центры Вакансии в металлоидной подрешетке (т.е. подрешетке анионов B6) играют роль доноров, а вакансии в подрешетке металла ведут себя подобно акцепторам. Поэтому для получения монокристаллов соединений типа А"ВvI с заданными свойствами наряду с химической чистотой требуется управление степенью дефектности, т.е. концентрацией вакансий.